 |
|
Структура информатики
Лекция № 1. Основные понятия информатики. Устройство персонального компьютера.
Термин информатика возник в 60-х гг. ХХ века во Франции для названия науки, занимающейся автоматизированной обработкой информации с помощью электронных вычислительных машин. Французский термин informatique (информатика) образован путем слияния слов information (информация) и automatique (автоматика) и означает «информационная автоматика или автоматизированная переработка информации». Англоязычные синонимы – computer scienceи informatics .
Выделение информатики как самостоятельной области человеческой деятельности связано с развитием компьютерной техники, особенно, микропроцессорной техники. В середине 70-х гг. ХХ века элементной базой вычислительной машины становятся интегральные схемы и микропроцессоры. Это приводит к мощному развитию компьютерной техники и всех, связанных с ней, областей. Термин «информатика» используется не только для отображения достижений компьютерной техники, но и связывается с процессами передачи и обработки информации.
Существует множество определений информатики, что связано с многогранностью ее функций, возможностей, средств и методов. Рассмотрим некоторые из них.
Так в глоссарии (www.glossary.ru) можно прочитать следующее определение:
Информатика — отрасль знаний, изучающая общие свойства и структуру информации, а также закономерности и принципы ее создания, преобразования, накопления, передачи и использования в различных областях человеческой деятельности.
В энциклопедии приводится похожее, но несколько отличающееся определение:
Информатика — отрасль науки, изучающая структуру и общие свойства научной информации, а также вопросы, связанные с ее сбором, хранением, поиском, переработкой, преобразованием, распространением и использованием в различных сферах деятельности.
В этих определениях используется только понятие информации и способов ее обработки и никак не отражается использование вычислительной техники в процессе сбора и обработки информации.
В то же время в [2] определение информатики звучит по-другому:
Информатика — это техническая наука, систематизирующая приемы создания, хранения, воспроизведения, обработки и передачи данных средствами вычислительной техники, а также принципы функционирования этих средств и методы управления ими.
Из этого определения видно, что информатика очень близка к технологии, поэтому ее предмет нередко называют информационной технологией.
В учебнике [1] приводится несколько отличное от приведенного определение информатики:
Информатика — это область человеческой деятельности, связанная с процессами преобразования информации с помощью компьютеров и их взаимодействием со средой применения.
Здесь упор делается на применение компьютеров в процессе преобразования информации в отличие от первого определения, где основное внимание уделяется только информации.
Информатика — практическая наука. Ее достижения должны проходить подтверждение практикой и приниматься в тех случаях, когда они соответствуют критерию повышения эффективности. В составе основной задачи информатики сегодня можно выделить следующие направления для практических приложений:
архитектура вычислительных систем (приемы и методы построения систем, предназначенных для автоматической обработки данных);
интерфейсы вычислительных систем (приемы и методы управления аппаратным и программным обеспечением);
программирование (приемы, методы и средства разработки компьютерных программ);
преобразование данных (приемы и методы преобразования структур данных);
защита информации (обобщение приемов, разработка методов и средств защиты данных);
автоматизация (функционирование программно-аппаратных средств без участия человека);
стандартизация (обеспечение совместимости между аппаратными и программными средствами, а также между форматами представления данных, относящихся к различным типам вычислительных систем).
На всех этапах технического обеспечения информационных процессов для информатики основным понятием является эффективность. Для аппаратных средств под эффективностью понимают отношение производительности оборудования к его стоимости (с учетом стоимости эксплуатации и обслуживания). Для программного обеспечения под эффективностью понимают производительность лиц, работающих с ними (пользователей). В программировании под эффективностью понимают объем программного кода, создаваемого программистами в единицу времени.
Информатика не занимается решением проблем, не связанных с использованием компьютерной техники, что, несомненно, сужает ее, казалось бы, обобщающий характер. Между кибернетикой и информатикой провести четкую границу не представляется возможным в связи с ее размытостью и неопределенностью, хотя существует довольно распространенное мнение, что информатика является одним из направлений кибернетики.
Информатика появилась благодаря развитию компьютерной техники, базируется на ней и совершенно немыслима без нее. Кибернетика же развивается сама по себе, строя различные модели управления объектами, хотя и очень активно использует все достижения компьютерной техники. Кибернетика и информатика, внешне очень похожие дисциплины, различаются, скорее всего, в расстановке акцентов:
В информатике — на свойствах информации и аппаратно-программных средствах ее обработки;
В кибернетике — на разработке концепций и построении моделей объектов с использованием, в частности, информационного подхода.
Структура информатики
Информатика в широком смысле представляет собой единство разнообразных отраслей науки, техники и производства, связанных с переработкой информации главным образом с помощью компьютеров и телекоммуникационных средств связи во всех сферах человеческой деятельности.
Информатику в узком смысле можно представить как состоящую из трех взаимосвязанных частей – технических средств (hardware), программных средств (software), алгоритмических средств (brainware). Структура информатики представлена на рис.1.1.
Рис.1.1. Структура информатики.
В свою очередь, информатику как в целом, так и каждую ее часть обычно рассматривают с разных позиций: как отрасль народного хозяйства, как фундаментальную науку, как прикладную дисциплину [ 1 ].
Информатика как отрасль народного хозяйства состоит из предприятий разных форм хозяйствования, где занимаются производством компьютерной техники, программных продуктов и разработкой современной технологии переработки информации. Специфика и значение информатики как отрасли производства состоит в том, что от нее во многом зависит рост производительности труда в других отраслях хозяйства.
Информатика как фундаментальная наука занимается разработкой методологии создания информационного обеспечения процессов управления любыми объектами на базе компьютерных информационных систем. Существует мнение [ 1 ], что одна из главных задач этой науки – выяснение, что такое информационные системы, какое место они занимают, какую должны иметь структуру, как функционируют, какие общие закономерности им свойственны.
Главная функция информатики как прикладной дисциплины заключается в разработке методов и средств преобразования информации и их использовании в организации технологического процесса переработки информации.
Задачи информатики состоят в следующем:
Исследование информационных процессов любой природы;
Разработка информационной техники и создание новейшей технологии на базе полученных результатов исследования информационных процессов;
Решение научных и инженерных проблем создания, внедрения и обеспечения эффективного использования компьютерной техники и технологии во всех сферах общественной жизни.